根据敏感方案是否基于水分子的极性吸附特性,可以把湿度传感器分为水分子亲和力型和非水分子亲和力型。根据湿敏材料的不同可以对水分子亲和力型湿度传感器进一步分类;根据测量原理的不同可以对非水分子亲和力型湿度传感器进一步分类,如表1所示。
1.水分子亲和力型湿度传感器 根据使用材料的不同,水分子亲和力型湿度传感器分为以下四类 (1) 电解质型:以氯化锂为例,它在绝缘基板上制作一对电极,涂上氯化锂盐胶膜。氯化锂极易潮解,并产生离子导电,随湿度升高而电阻减小。 (2) 陶瓷型:一般以金属氧化物为原料,通过陶瓷工艺,制成一种多孔陶瓷。利用多孔陶瓷的阻值对空气中水蒸气的敏感特性而制成。 (3) 高分子型:先在玻璃等绝缘基板上蒸发梳状电极,通过浸渍或涂覆,使其在基板上附着一层有机高分子感湿膜。有机高分子的材料种类也很多,工作原理也各不相同。 (4) 单晶半导体型:所用材料主要是硅单晶,利用半导体工艺制成。制成二极管湿敏器件和MOSFET湿度敏感器件等。其特点是易于和半导体电路集成在一起。 一种典型的水分子亲和力型湿度传感器——氯化锂电阻湿度传感器介绍:
氯化锂传感器的测湿范围与所涂氯化锂浓度及其它成分有关。采用某一浓度制作的元件在其有效的感湿范围内,其电阻值随周围空气相对湿度的变化符合指数关系。当湿度低于其有效的感湿范围时,其阻值迅速增加,趋于无限大;而当高于该范围时,其阻值变得非常小,乃至趋于零。每一传感器的测量范围较窄,故应按照测量范围的要求,选用相应的量程。为扩大测量范围,可采用多片组合传感器。组合式氯化锂湿度传感器的结构和阻-湿特性如图3,图4所示。
2.非水分子亲和力型湿度传感器 |
电工学习网 ( )
GMT+8, 2023-3-24 10:45